JPS6050967B2 - ４気筒並列機関の曲り管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄肉の半曲面板によつて成形され、共通の衝
合せ面において、互いに溶接された導管を備え、シリン
ダブロックと排気管の間に亘つて排気ガスを導ビための
内燃機関の曲り管に関する。

従来の内燃機関は、鋳物として構成された曲り管を有し
、該曲り管は、壁厚が大きいので、きわめて重量が嵩む
。

鋳鋼から成るこの種の曲り管は、十分な耐熱性を有し、
固体振動を減衰する働きもする。銅管を溶接した曲り管
は、従来は、製造費が高いため使用しえなかつた。

この曲り管の特有の欠点は、それが伝搬音の広まりを助
長するという点にある。公知の曲り管では、（西ドイツ
特許公開明細書第１５７６３５７号）、２枚の半曲面板
て形成したＴ形部材が各シリンダ出口に接続されており
、該部材は、入口曲管と、それに対して斜交する管片と
を含んでいる。

複数個の管片が、横方向でフランジの上で互いに結合さ
れている。運転中、管片が湾曲して、フランジ継手が気
密性を失う危険性がある。そこで、本発明の課題は、高
い熱荷重に対して、永続的な耐久性があるだけでなく、
固体伝搬，音の広まりに対して減衰作用を及ぼす軽量構
造の曲り管を提供することである。

この課題を解決するため本発明の曲り管においては、曲
り管全体を２枚の半曲面板で構成し、 半曲面板における導管を成している範囲て、その衝合せ
面に、１枚又は複数の扁平なウェブ縁を当接して溶接し
、各半曲面板は、２枚の変形された薄銅板によつて形成
され、そのうち少なくとも内側の薄鋼板は！耐スケール
化鋼から成り、両薄銅板間における半曲面板が導管を成
している範囲において、圧縮性耐熱材料から成る絶縁薄
層を介装してある。

この種の複曲面板構造は、時として消音器製作４におい
て使用され（西ドイツ特許明細書第５２６３２１号）、
通常の曲り管とは異なり、高い熱荷重に対処するための
特別の措置は必要でない。

縁部で、かつウェブの範囲で、互いに溶接された２枚の
半曲面板によつて、曲り管全体が構成されているため、
特有の温度安定性を有し、全方向に対する対湾曲強さを
有するものが得られる。

半曲面板は、その薄鋼板を、絶縁層と一緒に絞に成形、
型打ち、またはブレスによつて成形されるので、製造が
簡単である。達成される固体伝搬音減衰度は、きわめて
すぐれており、ウェブの範囲に絶縁層がなくても、なん
らさしさわりがない。

ノ 絶縁層の広がりは、半曲面板における導管を形成し
ている範囲に限られているため、絶縁層を、鉱物繊維マ
ットの抜板によつて形成することができる。

衝合せ面て平らに隣接するウエエブは、導管を形成して
いる範囲内を延びており、該ウェブ．の範囲で、半曲面
板は溶接される。本発明によれば、絶縁材料の使用を節
約しうる。さらに、各半曲面板の内側薄鋼板のみが合金
鋼から成り、外側薄鋼板は廉価な非合金鋼から成つてい
るため、製造費用を廉価となしうる。好ましい構造形状
では、半曲面板は、２本のシリンダの排気ガス孔にそれ
ぞれ接続される少なくとも２本のベンドを備えている。

４気筒並列機関の場合、点火順序が１，３，４，２また
は１，２，４，３てあるとすると、出力釣合の意味から
、第１シリンダと第４シリンダとは、大きな外ベントを
介して、また第２シリンダと第３シリンダとは、大きな
ベントによつて取囲まれた小さな内ベントを介して、互
いに接続するのが望ましい。

この構造形式は、ベントが描く平面に対して垂直な方向
での寸法が、ベントの径を僅かに上まわるだけであるの
で、もつとも場所をとらない構造でもある。

設計上の条件により、ベンドの曲り具合はほぼ半円形状
でもよく、また、それから著しく逸脱して、例えば非対
称的であつてもよい。本発明において、ベンドにさらに
分岐管を設けると、５気筒並列機関にも好適に使用しう
る。半曲面板の範囲で各ベンドに接続用短管が連通され
、各短管の自由端が、排気管接続用フランジと結合され
ているため、熱応力は有利に制限されうる。この接続用
短管は、形状変化によつて熱膨張を吸収する。以下、本
発明を、４気筒並列機関用曲り管を列示する図面に基づ
いて説明する。

第１図の平面図に示すように、２枚の半曲面板て構成さ
れた曲り管は、外側管１と内側管２とを備え、外ベンド
１は内ベンド２を取囲んでいる。

各ベンド１，２は、その自由端にフランジ３を備え、各
フランジ３は、シリンダの排気ガス孔の上で、図示を省
略した４気筒並列機関のシリンダヘッド外面に、それぞ
れ気密にねじ留めされている。図面の平面まわりに回転
させた断面１（１図）が示す如く、ガスを導く内外ベン
ドの半曲面板５，６には、安定性向上のため幅広の凹入
溝４が付設されている。

両半曲面板５，６（第２図参照）は、その衝合せ面７に
おいて、その周縁に沿つて、つまり外側は８、内側は９
、また内外ベンド間では１０で互いに溶接され、さらに
、内外ベンド間に設けたウェブ１３の縁１１，１２に沿
つて互いに溶接されている。ウェブ１３の面の内側に付
加的な溶接を施してもよい。外ベンド１及び内ベンド２
は、それぞれ接続用短管１４，１５を介して排気管２１
，２２（第３図）と接続され、該排気管は、両短管１４
，１５に共通するフランジ１６に接続されている。

第２図の断面図に示すように、付加的固定部としてのボ
ルト１７が、ウェブ１３の孔１８およびフランジ１６の
孔１９を経て、排気管における一点鎖線で示したフラン
ジ２０にねじ込まれている。第１図に示す如く、ウェブ
１３には、曲り管を振動することなく取付けるために、
ボルト用孔１８を２個設けてある。

第３図の側面図は、共通のフランジ２０を介して、図示
を省略したボルト継手によつて、曲り管の下面のフラン
ジ１６に固着された２本の排気管２１，２２を示してい
る。

第４図の断面図は、半曲面板が、それぞれ外側の好まし
くは耐熱性で板厚約１．５Ｔｒ＄Ｌの薄鋼板２３と、内
側の好ましくは耐スケール性で板厚約０．５？の薄鋼板
２４とから構成されていることを明示している。

この両薄板間における周縁溶接部８を除く部分には、例
えば珪酸アルミニウムをベースにしたセラミック繊維か
ら成る絶縁層２５を介装してあり、薄鋼板の成形時、こ
の絶縁層は約６？から２７７２７７！へと圧縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の曲り管の一実施例の平面図、第２図
は、第１図の■−■線より見た一部縦断正面図、第３図
は、第２図の■−■線より見た側面図、第４図は、第３
図の■に相当する部分の拡大断面図を示す。 １・・・外ベンド、２・・・内ベンド、３・・・フラン
ジ、４・・・凹入溝、５，６・・・半曲面板、７・・・
衝合せ面、８，９，１０・・・溶接（部）、１１，１２
・・・縁、１３・・・ウェブ、１４，１５・・・短管、
１６・・・フランジ、１７・・・ボルト、１８，１９・
・・孔、２０・・・フランジ、２１，２２・・・排気管
、２３，２４・・・薄鋼板、２５・・・絶縁薄層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２枚の薄肉の半曲面板５、６からなり、各半曲面板
   ５、６が、２枚の変形された薄鋼板２３、２４によつて
   形成され、その少なくとも内側の薄鋼板２４が、耐スケ
   ール性鋼からなり、かつ両薄鋼板２３、２４間における
   半曲面板５、６が導管を成している範囲において、圧縮
   性耐熱材料からなる絶縁薄層２５を介装してある、シリ
   ンダブロックと排気管の間に亘つて排気ガスを導くため
   の４気筒並列機関の曲り管において、両半曲面板５、６
   が、それが導管をなしている範囲において、その衝合せ
   面７に、１枚または複数の扁平なウェブ１３の縁を当接
   し、かつ互いに溶接してあり、各半曲面板５、６が、そ
   れぞれ２本のシリンダの排気ガス孔に接続され少なくと
   も２本のベンド１、２を含み、かつ第１シリンダと第４
   シリンダとを結合する外ベンド１が、第２シリンダと第
   ３シリンダとを結合する内ベンド２を同心状に取り囲み
   、両ベンド１、２の接続用短管１４、１５が共通のフラ
   ンジ１６を有することを特徴とする４気筒並列機関の曲
   り管。 ２ 半曲面板の範囲において、各ベンドに接続用短管１
   ４、１５を設け、各短管の自由端を、排気管２１、２２
   を接続するためのフランジ１６に接続してあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の４気筒並列機関
   の曲り管。 ３ 各半曲面板５、６の内側薄鋼板２４が合金鋼からな
   り、かつ外側薄鋼板２３が非合金鋼からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の４気筒並列機関の
   曲り管。 ４ 絶縁層２５を、薄鋼板２３、２４における導管を形
   成してある範囲に適合させた鉱物繊維マットの抜板とし
   て構成してあることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の４気筒並列機関の曲り管。